أتمتة إضاءة الفصول الدراسية

يعتبر توفير الطاقة نشاطًا (عمليًا وعلميًا وتنظيميًا وإعلاميًا) يهدف إلى الاستخدام الرشيد والاقتصادي لموارد الطاقة والطاقة الطبيعية المحولة والأولية.

جزء كبير من تكاليف المنظمة في مجال الإسكان والخدمات المجتمعية هي تكاليف الكهرباء. دعونا نلقي نظرة على مثال لكيفية تنظيم واحد من التدابير لتوفير الكهرباء عن طريق أتمتة التحكم في الإضاءة في الفصول الدراسية.

تسمح لك أنظمة التحكم في الإضاءة الحديثة بتهيئة الظروف المثلى للبقاء ، ووجود الأشخاص ، وكذلك توفير الطاقة بشكل كبير.

وضع شائع جدًا - الطلاب والمدرسون ، بعد أن قضوا درسًا في الفصل ، ينسون باستمرار إطفاء الأنوار بعد المغادرة. هذا يثير المشكلة - كيف نتأكد من أنه بعد مغادرة الشخص الأخير للفصل الدراسي ، ينطفئ الضوء بنفسه؟

كان الهدف من عملنا هو إنشاء نموذج كمبيوتر لنظام التحكم في الإضاءة الآلي في الفصل ، والذي يسمح لنا بتوفير الكهرباء.

في التطوير ، تم استخدام طريقة محاكاة الكمبيوتر. لقد صممنا نظامًا تلقائيًا للتحكم في الإضاءة في الفصول الدراسية ، حيث يعمل المصباح تلقائيًا عند وجود أشخاص في الفصل ، وعندما يغادر آخر شخص الغرفة ، يقوم بإيقاف تشغيله.

للقيام بذلك ، عند مدخل الفصول الدراسية على مسافة قصيرة من بعضها البعض ، يجب تثبيت اثنين من أجهزة استشعار الحركة المنفصلة: واحد خارج ، والآخر داخل الغرفة. يتم تشغيل المستشعر عندما يدخل الشخص إلى منطقة نشاطه.

عندما يتم تشغيل المستشعر الخارجي ، ثم المستشعر الداخلي ، فهذا يعني أن الشخص قد دخل إلى الغرفة. عندما يتم تشغيل المستشعر الداخلي ، ثم المستشعر الخارجي ، فهذا يعني أن الشخص قد غادر الغرفة.

من الضروري مراعاة عدد الأشخاص في الغرفة. إذا دخل شخص ما ، أطفئ النور ؛ وإذا خرج شخص ما ، أطفئ النور. طالما بقي شخص واحد على الأقل في الغرفة ، يجب أن يكون الضوء مضاء.

لإنشاء نظام تحكم تلقائي في الإضاءة ، تم استخدام جهاز التحكم PLC 150 من OVEN. هذا هو وحدة تحكم من قطعة واحدة مع المدخلات / المخرجات التناظرية منفصلة والتناظرية على متن لأتمتة النظم الصغيرة. تم تجهيز PLC150 بستة مدخلات تناظرية عالمية منفصلة و 4 مخرجات مرحلية و 2 مخرجات تناظرية. لديها واجهات Ethernet ، RS-232 ، RS-485.

مع هذا الجهاز ، يمكنك أتمتة الإضاءة بأي تعقيد تقريبا. في الوقت نفسه ، ليست هناك حاجة إلى اتصالات وسيطة ، يحدث تبديل الدوائر الكهربائية باستخدام المرحلات الكهرومغناطيسية المدمجة. لتبديل دوائر الإضاءة ، من الضروري استخدام مشغلات مغناطيسية (بداية واحدة لكل دائرة). يتم توصيل ملف كل بداية بمخرجات مرحل PLC.

بالإضافة إلى وحدة التحكم ، تستخدم دائرة التشغيل الآلي جهازي استشعار الحركة HC-SR501. توفر مستشعرات الحركة عند الإخراج وحدة منطقية إذا كان شخص ما يتحرك وصفر إذا لم تكن هناك حركة. عند تشغيل كل مستشعر للحركة ، سيتم إرسال وحدة إلى أحد مدخلات مرحل PLC.

يبدأ إنشاء خوارزمية العمل بتنزيل برنامج CoDeSys. إنه مجاني ويتم تضمينه مع PLC. تطبق CoDeSys عدة طرق (لغات) لتطوير خوارزمية وفقًا للمعيار الدولي IEC 61131.

يظهر البرنامج النهائي المكتوب في CoDeSys في الشكل.

برنامج أتمتة إضاءة الفصول الدراسية

يستخدم البرنامج الذي أنشأناه 2 R-flip-flops ، واثنين AND ، عداد CTUD وموقت TOF.

تنشئ كتلة وظيفة R_TRIG نبضة على الحافة الصاعدة لإشارة الدخل.

الناتج Q هو FALSE طالما أن إدخال CLK هو FALSE. بمجرد حصول CLK على TRUE ، يتم ضبط Q على TRUE.في المرة التالية التي يتم فيها استدعاء كتلة الوظيفة ، تتم إعادة تعيين الإخراج إلى FALSE. وبالتالي ، تعطي الكتلة دفعة واحدة عند كل انتقال CLK من FALSE إلى TRUE.

AND - العملية المنطقية I. نتيجة العملية المنطقية AND ستكون 1 إذا كانت a و b 1 ، وفي جميع الحالات (الأخرى) الأخرى ، ستكون النتيجة هي 0.

CTUD هو عداد عكسها. يستخدم هذا كتلة وظيفة العد التنازلي وأعلى. تؤدي الإشارة "1" عند الإدخال R إلى تعيين القيمة "0" إلى السيرة الذاتية للإخراج. تسبب الإشارة "1" عند دخل LD تعيين قيمة عند PV المدخلات إلى السيرة الذاتية الإخراج. عند كل انتقال من "0" إلى "1" في وحدة الإدخال / الإخراج ، تزيد قيمة السيرة الذاتية بمقدار 1. عند كل انتقال من "0" إلى "1" في القرص المضغوط للمدخلات ، تنخفض قيمة السيرة الذاتية بمقدار 1.

TOF - كتلة وظيفة "مؤقت التأخير". يوفر تأخيرًا زمنيًا قبل إطفاء الأنوار بعد مغادرة الشخص الأخير من الفصل.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن إضافة مرحل صور إلى الدائرة ، التي تعمل تلقائيًا على تشغيل وإيقاف الإضاءة ، وفقًا لظروف الإضاءة. يجب إجراء جهة الاتصال الخاصة بترحيل الصورة على أحد مدخلات الترحيل الخاصة بـ PLC وفي البرنامج ، قبل المؤقت ، ضع عنصر AND آخر (AND) - أحد المدخلات التي ستكون وحدة منطقية مع ترحيل الصورة.

في هذه الحالة ، لن يتم تشغيل إضاءة الغرفة إلا إذا كان هناك أشخاص في الغرفة ويصبح الظلام في الفصل الدراسي.

كنتيجة للدراسة ، تم تطوير مخطط دائرة كهربائية لنظام الإضاءة ، وتم كتابة برنامج ، وتم إنشاء نموذج كمبيوتر لنظام الإضاءة في الفصل الدراسي.

سيوفر نظام التحكم في الإضاءة الأوتوماتيكي في الفصل الدراسي الطاقة الكهربائية بشكل كبير ، وبفضل عمله ، تزداد عمر خدمة المصابيح نفسها.